kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Relay settings for frequency derivative protection against islanding: Optimizing RoCoF-Hysteresis and Delay for the Swedish power grid: An investigation of relevant values
KTH, School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH), Biomedical Engineering and Health Systems, Health Informatics and Logistics.
2023 (English)Independent thesis Basic level (university diploma), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Reläinställningar för frekvensderivataskydd mot ödrift : Optimering av RoCoF-Hysteres och Fördröjning för det svenska elnätet: En undersökning för relevanta värden (Swedish)
Abstract [en]

This report addresses the parameter settings for a protective relay designed to safeguard a 15 kW wind turbine located in Rimbo, Norrtälje municipality, against unintentional islanding. This type of situation arises when distributed energy resources continue to supply local loads, even if the main grid has been unintentionally disconnected. The previous protection system experienced malfunctions and has been replaced with a new protective relay to ensure reliable protection. The new protective relay introduces two parameters (relay settings) associated with unintentional islanding protection function, namely RoCoF (rate of change of frequency) hysteresis, and delay, which were not defined in the previous protective relay. This report aims to determine suitable relay settings and verify that the relay operates as intended, taking into account both local and national requirements for connected generators. When these requirements did not specify or recommend a specific value, reference was made to practices in neighbouring countries, and consideration was given to the generator owner's benefit. Testing the relay with the chosen settings was crucial to ensure a correct understanding and accurate input of the settings. The testing was conducted in a laboratory environment with carefully defined signals of controlled frequency and voltage, while the relay's trip output was logged.

The report includes information about the current settings along with a theoretical background to explain their functionality. It also presents test results and the provided information on parameter configurations. Additionally, recommended settings for RoCoF hysteresis and implementation delay are suggested, aiming to enhance protection against inadvertent operation. The results confirmed that the relay can be used in Rimbo, Norrtälje municipality, according to the parameters described in the report.

Abstract [sv]

Denna rapport behandlar parameterinställningar för ett skyddsrelä som skyddar en 15 kW vindkraftsturbin i Rimbo, Norrtälje kommun, mot oavsiktlig ödrift. Denna typ av situation uppstår när distribuerade energiresurser försätter att mata lokala laster, även om stamnätet har kopplats bort oavsiktlig. Det tidigare skyddssystemet har blivit skadat och ersatt med ett nytt skyddsrelä för att säkerställa ett tillförlitligt skydd. Det nya skyddsreläet introducerar två parametrar (reläinställningar) relaterade till skyddsfunktionen mot oavsiktlig ödrift, nämligen RoCoF (frekvensderivata intervall) hysteres och fördröjning, som inte var definierade i det tidigare skyddsrelät. Denna rapport syftar till att fastställa lämpliga reläinställningar och verifiera att reläet fungerar enligt avsikt, med hänsyn till både lokala och nationella krav för anslutna generatorer. När dessa krav inte specificerade eller rekommenderade ett specifikt värde, refererades det till praxis i närliggande länder och hänsyn togs till generatorägarens fördel. Testning av reläet med de valda inställningarna var av central betydelse för att säkerställa en korrekt förståelse och korrekt inmatning av inställningarna. Testningen utfördes i en laborationsmiljö med noggrant definierade signaler av kontrollerad frekvens och spänning, samtidigt som reläets utlösningsutgång loggades. 

Rapporten inkluderar information om de aktuella inställningarna tillsammans med en teoretisk bakgrund för att förklara deras funktion. Den presenterar också resultat från tester och den tillhandahållna informationen om parameterinställningar. Dessutom rekommenderas inställningar för RoCoF-hysteres och fördröjning för implementering, med målet att förbättra skyddet mot oavsiktlig ödrift. Resultaten konstaterade att reläet kan användas i Rimbo, Norrtälje kommun enligt de parametrar som beskrivs i rapporten.

Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 35
Series
TRITA-CBH-GRU ; 2023:253
Keywords [en]
Islanding, unintentional islanding, distributed energy resources, main grid, RoCoF, hysteresis, delay
Keywords [sv]
Ödrift, oavsiktlig ödrift, distribuerade energiresurser, stamnät, RoCoF, hysteres, fördröjning
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-336827OAI: oai:DiVA.org:kth-336827DiVA, id: diva2:1798992
Subject / course
Electrical Engineering
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Electrical Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2023-09-21 Created: 2023-09-20 Last updated: 2023-09-21Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Relay settings(1900 kB)1331 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1900 kBChecksum SHA-512
95237bcc4983b4103c23734a3214431ef421fea14013032df2c52285963f179aeb09df02fc470c7a97e42f1e564f4e72fd8587342be3a2aca9b4c88efe4827e0
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Health Informatics and Logistics
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 1339 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 760 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf